一种低信噪比下8PSK的快速载波同步及FPGA实现

传统的8PSK频偏估计方法通常需要上百个符号完成,其优点在于能够实现较大的载波频偏补偿,但是同步时间较长,不适用于短时突发通信条件下的快速载波频偏估计。特别是在低信噪比下,更是很难达到快速锁定的目的。基于在低信噪比条件下,数据包长度有限的短时突发通信,提出了一种8PSK快速载波同步的方法,并在FPGA上得到实现。经验证,该方法实现简洁有效,硬件开销小,同步时间短。     

DTMB系统的同步算法设计与实现

针对DTMB系统设计并实现了一种同步方案。该方案采用延迟相关和本地互相关的联合同步算法,准确地完成信号帧同步,通过载波频偏估计和纠正有效地抵抗多径和频偏的影响。仿真表明在多径信道下该方案能够准确地实现帧同步和载波频偏估计。该联合同步方案复杂度低,易于硬件实现。     

一种新的DFT频偏估计算法

针对无线数字通信中的载波频率同步问题,提出一种新的载波频偏估计算法。利用离散傅立叶变换(DFT)算法,通过迭代算法,在较大频偏范围内估计出载波频偏,并且在估计精度上相对于DFT法有了很大的提高。这种算法不需要增加DFT数据长度,适合突发工作方式。Monte Carlo仿真实验的结果表明新算法不仅具有宽的估计范围,还具有高的估计精度。     

无线传感网载波频率偏移估计方法的改进*

无线传感网的低功耗、低成本等特性,要求设备能在低信噪比环境下快速完成突发通信的载波频偏估计,保证数据传输的正确性,因而需要对低信噪比和大频偏范围的频偏估计算法进行研究。Fitz算法是较为经典的载波频率偏移估计方法,具有算法精确度高和估计信噪比门限低等优点,但此算法的频偏估计范围与精度之间呈反比关系,频偏估计范围越大,估计精度越低。针对Fitz算法进行改进,利用迭代的方法展开信号自相关相位,代入Fitz算法估计载波频偏,在保持Fitz算法精确度高和估计信噪比门限低优点的同时,将其估计范围扩大了M倍,M为最大     

基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法

给出了基于载波频偏盲补偿的MIMO OFDM系统同步算法：首先,将接收到的序列进行载波频偏盲补偿;然后,进行粗时间同步和载波频偏估计;最后,应用估计出的载波频偏进行载波频偏补偿,利用经过载波频偏补偿后的序列进行符号定时同步。该算法最大限度地抑制了载波频偏对符号定时同步的影响。仿真试验证明,该算法有着良好的性能。     

基于自相关函数的前向载波频偏估计算法

为解决前向载波频偏估计中捕获范围和估计精度矛盾的问题,在最大似然准则的基础上,同时利用短时延自相关函数捕获范围广和长时延自相关函数估计精度高的优点,给出了一种捕获范围宽、估计精度高,计算复杂度低的频偏估计方法.该算法将不同时延情况下得到的粗略估计值进行加权求和以得出精确频偏估计值,兼顾了不同时延的优点,同时在不同的信噪比情况下可以设置不同的加权系数,使得算法更能适应不同的信噪比.计算机仿真结果表明了该算法估计精度高、捕获范围广和计算复杂度低的性能.     

短波突发MPSK信号高效解调算法研究

提出一种新的MPSK突发信号解调算法。首先利用突发信号的前导序列,采用联合帧同步与高精度载波校正技术,实现信号的快速捕获以及载波频偏校正;然后通过分数间隔均衡器实现定时和均衡;最后利用内置二阶锁相环的判决反馈均衡器去除残留码间干扰和载波相偏。仿真结果表明,在多径衰落信道条件下,与现有算法相比,本文算法误码性能提高,且具有计算复杂度低、收敛速度快等优点。     

基于FPGA的OFDM时频同步系统的设计与仿真

同步技术是OFDM中的一项关键技术.但由于无线信道的随机性,传统方法在门限设定上无法兼顾判断准确性和计算复杂度两方面性能.针对这一问题,提出了一种将相对门限和浮动门限相结合的同步判决方法,它能够在保持判断准确性的同时降低计算时的复杂度.此外,通过交叠计算训练序列相关值的方法来提高频偏估计精度.在此基础上,详细阐述了算法关键模块的电路结构和硬件实现.仿真结果表明该算法在多径信道环境下具有较高的时间同步和频偏估计精度,能够有效地降低硬件资源消耗,节省传输带宽.     

一种快速的定时同步算法

针对突发通信定时同步问题,提出一种快速同步算法。利用最大平均幅值和两边的次最大平均幅值直接估计出定时误差,既能够实现4倍符号速率的定时同步,又避免了传统最大似然估计法需要进行的大量乘法运算,能够实现定时误差的快速恢复。最后利用MATLAB进行Monte Carlo仿真实验,仿真结果表明新算法不仅具有低的复杂度,还具有高的估计精度。     

卫星移动通信信号处理同步技术研究

卫星移动通信信号处理同步技术很大程度上决定了通信的质量。针对卫星移动通信系统中突发信号符号长度短、独特码少的特点,对传统的基于最大似然准则线性相位内插相位估计算法和二次插值快速傅立叶变换频偏估计算法进行了研究,进行了线性相位内插算法和二次插值快速傅立叶变换频偏估计算法机理分析;根据噪声平均化原则,提出了一种低导频段数据情况下改进的线性相位内插算法;利用数据段信息和导频段信息整体做频偏估计的方法,提高了导频段个数较少情况下的频偏估计精度;仿真与试验结果表明：改进的线性相位内插算法比传统算法相位同步性能更高,利用整帧数据做频偏估计精度更高,并满足卫星移动通信终端信号处理的要求。     

基于指数时延的无线传感器网络时钟同步估计

无线传感器网络的时间同步是无线传感器网络的一个重要的研究方向.本文利用时钟偏移量误差的规律性,提出基于指数时延的无线传感器网络时钟同步估计算法.本算法是一种基于发送者同步模型,在DMTS算法的基础上引入指数时延得到的.理论与仿真实验都证明本算法对时钟偏移量的估计是相合的,同时实验还证明本算法比DMTS算法具有更高的精度和稳定性.     

基于5G标准的低轨卫星通信初始同步技术

在低轨卫星通信系统中,初始同步技术是其至关重要的一步,而由于低轨卫星信道的大多普勒频偏等原因影响了信号的同步性能,为了减少影响,借鉴地面5G初始同步算法,在PSS检测中进行本地PSS整数频偏处理,扩大了频率估计范围,减少了初始同步时间,其正确检测率比传统算法提高了1.5 dB;在小数倍频偏估计中,采用分段处理的PSS差分互相关算法,其精确度相较于传统算法,提高了1~2 dB;最终通过仿真可知,该算法可以在高动态、低信噪比环境下完成初始接入过程的同步信号检测,可以满足低轨卫星通信系统的下行同步要求。     

基于辅助数据的OFDM时间同步算法

为了实现OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing,正交频分复用)系统在任意载波频偏下的高精度同步,本文提出了一种基于辅助数据的系统定时偏移估计方法.首先,在高斯白噪声信道下,基于不具有特殊结构的辅助数据,推导了最大似然准则下的最佳同步算法;然后针对最大似然法复杂度过高的问题,设计了计算复杂度降低的次优方法;最后,采用蒙特卡罗仿真,在频率选择性瑞利衰落信道下,对得到的新算法进行了评估.实验结果表明,新方法的定时性能显著优于传统算法.     

TD-LTE系统小区初搜及算法研究*

设计了详细的LTE系统小区搜索流程,包括定时同步、频率同步、扇区ID和小区组ID检测等,其中针对频率同步提出了一种基于主同步信号(PSS)的最大似然算法,为用户终端(UE)提供了精确的小数倍频偏估计。该算法能准确估计出频率同步时小数倍频率偏移。理论分析与仿真结果表明,该算法在AWGN和多径信道下性能良好,具有较高的定时和频偏估计精度。     

甚高频数据广播信号解调算法设计

为提高甚高频数据广播(VDB)信号的同步精度和解调性能,根据VDB信号基本格式和特点,提出了一种基于解差分的VDB信号的解调算法,该算法消除了频偏引起的同步性能恶化,能够在一组同步码元内完成帧同步、位同步和频偏估计与校正。仿真结果表明,该方法有效提升了VDB信号解调性能。     

基于PN序列的OFDM时频同步改进算法

在训练符号辅助的正交频分复用同步算法中,训练符号中循环前缀的起始位置会出现与正确定时位置处强度相近的相关峰,从而造成定时错误。针对该问题,将现有共轭对称结构的训练符号,乘以伪随机加权因子而构造出新的同步训练符号,基于新的训练符号给出定时同步测度函数,并提出相应的定时同步算法和频偏估计算法。利用伪随机加权因子的自相关性,可有效消除循环前缀的相关峰,减少定时错误,提高频偏估计精度。理论分析和仿真结果表明,该算法在改善同步性能的同时,可降低计算复杂度。     

LTE系统中互相关主同步理论研究

针对LTE系统主同步训练符号结构,提出了一种基于ZC序列的LTE互相关主同步算法。该算法分别对接收信号进行整数倍频偏估计、符号定时估计、小数倍频偏估计;为了提高同步的精度以及系统在低信噪比下的同步性能,采用分段互相关和具有完美自相关性能的ZC序列,并能根据实际信道环境进行复杂度和同步精度的灵活选择。仿真结果表明,该算法同步性能较传统延迟相关算法SNR性能提高了6~9 dB。     

一种适用于散射通信的联合帧同步和频偏估计算法研究

针对对流层散射通信中存在的多径衰落以及收发两端频偏,对一种适用于对流层散射通信的联合帧同步和频偏估计算法进行了研究;设计了一种适用于对流层散射通信的新型同步帧结构,其在帧同步信息前增加了周期循环PN序列用于辅助判决,能够提高衰落信道下的信号起点捕获概率;采用基于FFT的部分相关频域捕获算法,搜索最大相关值和频偏索引,同时完成了帧同步和频偏估计;在多径衰落和频偏影响下实现了联合帧同步和频偏估计算法;仿真结果表明:在衰落速率5 Hz,频偏1000 Hz散射信道下,正确捕获到帧同步信息概率在-4 dB信噪比下仍可达到90%以上,且频偏估计偏差在0.4 Hz以内     

基于PN序列的频偏估计算法

本文提出了一种基于时域PN序列导频相关性的频偏估计算法,通过计算接收信号和发送信号共轭乘积的自相关函数,将频偏估计问题转化为一个单频谱估计问题,并且给出了简化的谱估计算法,从而避免了频率搜索,具有较低的实现复杂度,另外,此算法使用和符号同步相同的PN序列资源,节省系统频谱资源。在多径信道下也给出了相应的形式,经过理论分析和仿真证明了,在多径信道下,改进算法的获得了频率分集增益,提高了估计性能。